Aplicaciones de herramientas y tecnicas del mantenimiento predictivo.
6. Analisis Por Radiografia Industrial (Rayos X)
Nota:
Los rayos X, o radiografía, de los huesos utilizan una dosis muy pequeña de radiación ionizante para
producir imágenes de cada hueso del cuerpo. Se utiliza comúnmente para diagnosticar huesos
fracturados o dislocación de articulaciones. Las radiografías de huesos son la forma más rápida y fácil
para su médico de ver y evaluar fracturas de hueso, lesiones, y anormalidades en las articulaciones.
Ventajas y Limitaciones
Nota:
Esta basada en los principios de la inducción electromagnética y es utilizada para
identificar o diferenciar entre una amplia variedad de condiciones físicas, estructurales y
metalúrgicas en partes metálicas ferromagnéticas y no ferromagnéticas, y en partes no
metálicas que sean eléctricamente conductoras.
Las corrientes de Eddy son creadas usando la inducción electromagnética, este método no
requiere contacto eléctrico directo con la parte que esta siendo inspeccionada.
Las corrientes de Eddy son las corrientes eléctricas inducidas que fluyen en una trayectoria
circular. Consiguen su nombre de los “remolinos” que se forman como cuando un líquido o
un gas fluye en una trayectoria circular alrededor de algún obstáculos.
No es recomendable utilizarla en piezas de geometría complicada o zonas poco
accesibles.
No debe emplearse cuando la orientación de la radiación sobre el objeto sea
inoperante, ya que no es posible obtener una definición correcta.
La pieza de inspección debe tener acceso al menos por dos lados.
Su empleo requiere el cumplimiento de estrictas medidas de seguridad.
Requiere personal altamente capacitado, calificado con experiencia y con una
licencia de operación individual vigente para este propósito otorgada por la
autoridad regulatoria, con un responsable.
Requiere de instalaciones especiales como son: el área de exposición, equipo de
seguridad y un cuarto oscuro para el proceso de revelado.
Las discontinuidades de tipo laminar no pueden ser detectadas por este método.
Se requiere observar medidas de seguridad para la protección contra la radiación.
La operación de un equipo debe ser realizada en un área abierta o en un recinto de
irradiación que siga procedimientos operativos para tal efecto.
Es costosa.
Seguridad radiológica
La unidad que se emplea para definir el efecto biológico de la radiación en el
hombre el Rem.
El procesar la radiografía es tardado es decir, revelarla con diferentes químicos para
lograr tener un resultado y evaluarla posteriormente; Los resultados de las placas se
dan en 6 horas aproximadamente.
Necesidad de detener la producción de toda la zona por motivos de salud; no solo el
área que se somete a radiación sino todas las demás.
Rayos X
Radiografías y fotografías
Aplicaciones
Gammagrafia
Técnicas empleadas en la inspección radiográfica industrial
Procesado de la película
Clasificación de la película
7. Analisis de Motores Electricos
Nota:
Los motores de inducción son la vida de la industria. Cualquier motor crítico para el
funcionamiento de una planta debe ser inspeccionado con las herramientas más precisas y
confiables.
La monitorización rutinaria del estado de un motor asegura que todos sus elementos
funcionarán cuando más lo necesite.
Aunque las medidas de las vibraciones proporcionan información crítica de los problemas
físicos de un motor, no siempre es capaz de detectar si el rotor está en perfectas condiciones
electromecánicas.
Una visión de la condición y estado de los motores, consiste en detectar problemas tales
como:
Problemas en barras y anillos de cierre del rotor.
Porosidades en la fundición de rotores fundidos.
Irregularidades en el entrehierro estáticas y dinámicas.
Desequilibrio en el campo magnético.
Esto permite realizar las recomendaciones necesarias para planificar inteligentemente su
respectivo mantenimiento y reparación.
Los equipos de Análisis de Motores Eléctricos permiten el diagnóstico de problemas de
motores de inducción de corriente alterna obteniéndose los siguientes beneficios:
Ahorro valioso de tiempo de producción, ya que se trata de un proceso no invasivo,
que no interrumpe la producción.
Mayor seguridad, puesto que los ensayos son realizados desde el tablero de control
del motor.
Información valiosa, ya que los datos obtenidos indican exactamente el fallo, sin
necesidad de información histórica
Normas IEEE para el diagnóstico de fallas en los aislamientos de máquinas rotativas
Técnicas de diagnóstico con el motor fuera de servicio
8. Analisis De Aceites
Nota:
El análisis de aceite consiste en una serie de pruebas de laboratorio que se usan para evaluar la
condición de los lubricantes usados o los residuos presentes. Al estudiar los resultados del análisis
de residuos, se puede elaborar un diagnóstico sobre la condición de desgaste del equipo y sus
componentes
Métodos de muestreo de aceite
Análisis de aceite y mantenimiento basado en condición
Fundamentos de lubricación
Control de contaminación
Métodos de muestreo de aceite
Objetivos, límites, diagnóstico y administración de información
1. Termografia Infrarojo
Nota:
La termografía es una técnica de no-contacto para la determinación de temperatura de un cuerpo y
se basa en la medición de la radiación en el espectro infrarrojo del objeto en estudio, para ello son
usados diversos sistemas, con o sin imágenes “térmicas”
Perspectiva
Instrumentación
Teoria
basica
Energía térmica
Calor
Transferencia de calor
Emisividad
Rango de temperatura y sensibilidad térmica
Cálculo de emisividad
Resolución y óptica
Ventajas
Nota:
Método de análisis sin detención de procesos productivos, ahorra gastos.
Baja peligrosidad para el operario por evitar la necesidad de contacto con el equipo.
Determinación exacta de puntos deficientes en una línea de proceso.
Reduce el tiempo de reparación por la localización precisa de la Falla.
Facilita informes muy precisos al personal de mantenimiento.
2. Ultrasoido
Nota:
se define como un procedimiento de inspección no destructiva de tipo mecánico, que se basa en la
impedancia acústica, la que se manifiesta como el producto de la velocidad máxima de propagación
del sonido entre la densidad de un material.
Aplicaciones del ultrasonido
Ventajas y limitaciones
Nota:
Se detectan discontinuidades superficiales y subsuperficiales.
Sólo se requiere acceso por un lado del material a inspeccionar.
Tiene alta capacidad de penetración y los resultados de prueba son conocidos
inmediatamente.
Se tiene mayor exactitud al determinar la posición de las discontinuidades internas;
estimando sus dimensiones, orientación y naturaleza.
Alta sensibilidad para detectar discontinuidades pequeñas.
Buena resolución que permite diferenciar dos discontinuidades próximas entre si.
No requiere de condiciones especiales de seguridad.
Baja velocidad de inspección cuando se emplean métodos manuales.
Dificultad para inspeccionar piezas con geometría compleja, espesores muy
delgados o de configuración irregular.
Dificultad para detectar o evaluar discontinuidades cercanas a la superficie sobre la
que se introduce el ultrasonido.
Requiere de patrones de calibración y referencia; y generalmente no proporciona un
registro permanente.
Es afectado por la estructura del material. (tamaño de grano, tipo de material).
Se requiere de agente acoplante.
Está limitado por la geometría, estructura interna, espesor y acabado superficial de
los materiales sujetos a inspección.
Localiza mejor aquellas discontinuidades que son perpendiculares al haz de sonido.
El equipo puede tener un costo elevado, que depende del nivel de sensibilidad y de
sofisticación requerido.
El personal debe estar calificado y generalmente requiere de mucho mayor
entrenamiento y experiencia para este método que para cualquier otro de los
métodos de inspección.
La interpretación de las indicaciones requiere de mucho entrenamiento y
experiencia de parte del operador.
Principios acústicos
Oscilación
Ondas
Sonido
Principios básicos de los instrumentos
Generación de ultrasonido
Bloques patrones de calibración y de referencia
Sistemas de representación
Equipos de ensayo ultrasónico
Procedimiento de ensayo ultrasónico
Palpadores
Principios básicos de aplicación
Técnica de inmersión
Selección de los palpadores
Interpretación de la presentación en la pantalla de TRC
Procedimientos generales del ensayo ultrasónico
5. Analisis Por Corrientes De Eddy
Nota:
Esta basada en los principios de la inducción electromagnética y es utilizada para
identificar o diferenciar entre una amplia variedad de condiciones físicas, estructurales y
metalúrgicas en partes metálicas ferromagnéticas y no ferromagnéticas, y en partes no
metálicas que sean eléctricamente conductoras.
Las corrientes de Eddy son creadas usando la inducción electromagnética, este método no
requiere contacto eléctrico directo con la parte que esta siendo inspeccionada.
Las corrientes de Eddy son las corrientes eléctricas inducidas que fluyen en una trayectoria
circular. Consiguen su nombre de los “remolinos” que se forman como cuando un líquido o
un gas fluye en una trayectoria circular alrededor de algún obstáculos.
Procedimientos
Principio de las corrientes de Eddy
Principios básicos de los instrumentos
Ventajas y limitaciones
Nota:
Se aplica a todos los metales, electroconductores y aleaciones.
Alta velocidad de prueba.
Medición exacta de la conductividad.
Indicación inmediata.
Detección de áreas de discontinuidades muy pequeñas. (0.0387mm2 ≈ 0.00006in2
)
La mayoría de los equipos trabajan con baterías y son portátiles.
La única unión entre el equipo y el artículo bajo inspección es un campo magnético,
no existe posibilidad de dañar la pieza.
Inspección rápida, simple y fiable para detectar defectos de superficie o de poca
profundidad en materiales conductores.
Puede utilizarse para medir la conductividad eléctrica de un material dado.
Útil para medir recubrimientos no conductores.
Inspección de orificios mediante un escáner de rotación de gran velocidad y de una
sonda de superficie.
La capacidad de penetración esta restringida a menos de 6 mm.
En algunos casos es difícil verificar los metales ferromagnéticos.
Se aplica a todas las superficies formas uniformes y regulares.
Los procedimientos son aplicables únicamente a materiales conductores.
No se puede identificar claramente la naturaleza específica de las discontinuidades.
Se requiere de personal calificado para realizar la prueba.
3. Analisis Por Liquidos Penetrantes
Nota:
es empleada para detectar e indicar discontinuidades que afloran a la superficie de los materiales
examinados.
Descripción general del método
Limpieza y secado
Aplicación del revelador
Inspección y evaluación
Ventajas generales
Nota:
La inspección por Líquidos Penetrantes es extremadamente sensible a las
discontinuidades abiertas a la superficie.
La configuración de las piezas a inspeccionar no representa un problema para la
inspección.
Son relativamente fáciles de emplear.
Brindan muy buena sensibilidad.
Son económicos.
Son razonablemente rápidos en cuanto a la aplicación, además de que el equipo
puede ser portátil.(ver Fig. 3-1)
Se requiere de pocas horas de capacitación de los Inspectores.
Clasificación
Procesamiento
Mecanismos del revelado
Limitaciones
Nota:
Sólo son aplicables a defectos superficiales y a materiales no porosos.
Se requiere de una buena limpieza previa a la inspección.
No se proporciona un registro permanente de la prueba no destructiva.
Los Inspectores deben tener amplia experiencia en el trabajo.
Una selección incorrecta de la combinación de revelador y penetrante puede
ocasionar falta de sensibilidad en el método.
Es difícil quitarlo de roscas, ranuras, huecos escondidos y superficies ásperas.
tipos de penetrantes
4. Analisis Por Particulas Magneticas
Nota:
La inspección por partículas magnéticas permite detectar discontinuidades superficiales y
subsuperficiales en materiales ferromagnéticos. Se selecciona usualmente cuando se requiere una
inspección más rápida que con los líquidos penetrantes.
Conceptualización básica para la inspección por partículas magnéticas
Tipos de materiales magnéticos
Campo magnético debido a una corriente eléctrica
Polos magnéticos
Campo magnético debido a una corriente eléctrica
Tipos de discontinuidades
Secuencia de la inspección
Ventajas y limitaciones
Nota:
Es un método especialmente sensible para la localización de de fisuras superficiales
pequeñas y angostas en materiales ferromagnéticos.
Las partículas magnéticas, permiten encontrar discontinuidades que aun no han
llegado hasta la superficie del material examinado (discontinuidades subsuperficiales), hasta una cierta profundidad.
Es de uso aplicable en un gran número de tamaños y formas de las piezas a ser
inspeccionadas.
Normalmente no se requiere de una limpieza complicada inicial, ya que las fisuras
rellenas de material extraño pueden ser igualmente detectadas.
El método solo puede ser usado para inspeccionar piezas de material
ferromagnético.
Este método detecta daños superficiales y subsuperficiales cuyas profundidades
oscilan entre los 3 a 2mm.
Se debe considerar el espesor de capas de pinturas u otros recubrimientos no
magnéticos, que puedan afectar adversamente la inspección.
Se debe magnetizar secuencialmente en diferentes direcciones debido a que las
discontinuidades debe estar perpendicular al campo magnético para poder ser
detectadas.
Se requiere (en la mayoría de veces) desmagnetizar las piezas luego del ensayo.
Para piezas grandes se requiere de una excesiva intensidad de corriente.
Se debe tener cuidado de no producir recalentamientos localizados en los puntos de
contacto sobre piezas terminadas.
Aunque las indicaciones de las partículas son vistas fácilmente, se debe tener la
capacidad y experiencia necesaria para poder sacar conclusiones y dar las
recomendaciones respectivas.
9. Vibraciones mecánicas
Nota:
Por décadas el mantenimiento predictivo basado en la condición de funcionamiento de los
equipos, específicamente el análisis de vibraciones mecánicas, ha sido ampliamente
utilizado para detectar problemas en maquinarias.
Las vibraciones mecánicas, es un buen parámetro para poder determinar la condición de
funcionamiento de una máquina o de los elementos que la componen. Todas las máquinas
vibran y cada una tiene un patrón normal de funcionamiento. A través del análisis de
vibraciones, se logra identificar un funcionamiento fuera del rango normal de vibración
correspondiente a una falla potencial en los equipos e inclusive precisar la causa raíz de ese
problema.
El análisis de vibraciones es una herramienta fundamental en un programa de
mantenimiento predictivo, permitiendo reducir costos de mantenimiento, paros inesperados,
perdidas de producción y aumentando la disponibilidad de los equipos.
Orbitas
Diagrama de bode
Principios basicos
Nota:
Vibración
Definicione
Valor global
Amplitud de vibración parámetros medibles
Factores de escala de la amplitud
Unidades de medición
Sensores de medición
Monitoreo de múltiples parámetros
Aplicación de sensores Resonancia
Detección y análisis
Las mediciones
Configuración de alarmas
problemas comunes
Métodos de procesamiento de señales
Métodos de procesamiento de señales
Diagramas polar/Nyquist
10. Inspección del piñón de ataque del reductor de baja de un molino de caña
Nota:
Dentro del programa de mantenimiento que sigue a un fin de zafra, las inspecciones de los
activos es una etapa primordial para la detección de posibles daños en estos elementos a
inspeccionar.
Las técnicas no destructivas del mantenimiento predictivo juegan un papel muy importante a la
hora de realizar inspecciones y detección de posibles defectos que a simple vista pueden pasar
desapercibidos y ocasionar fallos durante el período de producción.
Inspección por líquidos penetrantes
Inspección por partículas magnéticas
Medición de la profundidad de la grieta mediante la técnica de ultrasonido
Técnicas aplicadas
Resultados De Inspección
Estudio de Costos
12. Fallo en rodamiento lado acople del motor de transportadora de bagazo
Nota:
El control de la tendencia de los valores globales de vibración de una maquina, nos permite
observar el comportamiento de esta en rangos de tiempo determinados, la Fig. 12-1 muestra
la tendencia de los valores globales de vibración desde el periodo de zafra 2002-2003 hasta
la zafra 2006-2007. En ella puede observarse la fluctuación de los valores globales para el
periodo 2006-2007 entre los niveles de alarma (alerta alta 6 mm/seg.; peligro alto 10
mm/seg. ). Sin embargo esta gráfica no permite predecir la falla que esta generando estas
elevadas vibraciones.
Estudio de costos
Detección de un parámetro de vibración fuera de lo normal
11. Diagnóstico de desbalance en ventilador
Nota:
El motor de la transportadora de bagazo 3, está considerado como un activo critico, debido a que
un daño en este motor provoca un paro en la producción. Por ser un activo crítico este se
monitorea una vez en cada turno de 8 horas, durante todo el periodo de producción.
Análisis de la tendencia de vibración en el ventilador